Продуктивность сои в зависимости от применения некорневых подкормок серным, борным и молибденовым удобрениями на черноземе выщелоченном

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФГБНУ Всероссийский научно-исследовательский институт масличных культур им. В.С. Пустовойта

Продуктивность сои в зависимости от применения некорневых подкормок серным, борным и молибденовым удобрениями на черноземе выщелоченном

Щегольков Альберт Валерьевич

аспирант, младший научный сотрудник

г. Краснодар, Россия

Аннотация

На основании исследований, проведенных в центральной зоне Краснодарского края в 2012-2014 годах, выявлена эффективность некорневых подкормок в различных дозах серным (сульфат калия 250, 500, 1000 и 2000 г/га), молибденовым (келик молибден 125, 250, 500 и 1000 мл/га) и борным (солюбор ДФ 0,5, 1,0, 2,0 и 4,0 кг/га) удобрениями при возделывании сои на черноземе выщелоченном Западного Предкавказья. В качестве объекта исследований был взят наиболее распространенный в Краснодарском крае сорт сои Вилана. Установлено, что наиболее эффективная доза серного удобрения является 250 г/га, которая обеспечила прибавку урожайности на 0,13 т/га, а также сбор белка и масла (на 52,9 и 21,1 кг/га соответственно). Применение молибденового удобрения в дозе 250 мл/га также увеличивало урожайность сои на 0,10 т/га при повышении сбора протеина на 45,8 кг/га. Борное удобрение способствовало существенному увеличению количества бобов и семян и в среднем за 3 года некоторой прибавки урожайности (в варианте 0,5 кг/га на 0,08 т/га). В засушливом 2014 году прибавка урожайности от некорневой подкормки солюбором ДФ в дозе 0,5 кг/га составила 0,26 т/га

Ключевые слова: соя, некорневая подкормка, микроудобрения, урожайность, продуктивность, структура урожая, белок, масло

In the article, we have revealed the efficiency of foliar sulfur (potassium sulfate 250, 500, 1000 and 2000 g/ha), molybdenum (celik molybdenum 125, 250, 500 and 1000 ml/ha) and boron (solubor DF 0,5, 1,0, 2,0 and 4,0 kg/ha) fertilizers in various doses of soybean growing on the leached black soil of Northern Ciscaucasia which are based on studies in central part of the Krasnodar region in 2012-2014. The Vilan is a soybean variety most common in the Krasnodar region; therefore it was taken as the research object. It was established that 250 g/ha is the most effective dose of sulphur fertilizer. It's provided a yield increase by 0,13 t/ha and increase collection of protein and oil (52,9 and 21.1 kg/ha, respectively). Soybean yields were increased by the application of molybdenum fertilizer in a dose of 250 ml/ha by 0,10 t/ha with increasing collection of protein 45,8 kg/ha. Boron fertilizer increased sum of beans and seeds. Variant of 0.5 kg/ha provided yield increase of 0.08 t/ha, but it was 0.26 t/ha in dry 2014

Keywords: soybean, foliar fertilizer, microfertilizers, crop yields, productivity, structure of crop, protein, oil

Введение

Соя является уникальной белково-масличной культурой, посевные площади которой на территории Краснодарского края и в целом по России неуклонно увеличиваются. Эта культура приобретает всё большую популярность из-за высокой рентабельности, которая обуславливается в том числе и специфичностью её питания. Во-первых, как бобовая культура, соя обладает способностью ассимилировать азот из воздуха посредством симбиоза с клубеньковыми бактериями, во-вторых, она может использовать из почвы фосфор и калий труднорастворимых соединений. Благодаря этим особенностям, при условии интенсивной симбиотической азотфиксации, высокие урожаи сои можно получать без применения основного минерального удобрения [3; 5].

Однако, оптимизацией условий питания урожайность сои можно повысить, если применять такой малозатратный агроприем как некорневые подкормки. В данном исследовании изучались три элемента питания - сера (мезоэлемент), бор и молибден (микроэлементы).

По физиологическому значению в жизни растений среди элементов минерального питания сера занимает третье место после азота и фосфора. Этот элемент на клеточном уровне выполняет следующие важнейшие функции: энергетическую, структуральную (в составе белков, углеводов, липидов и других), каталитическую (в активном центре ферментов, составная часть кофакторов), окислительно-восстановительную (баланс в клетке); инициативную (при клеточном делении), ростовую (в полипептидной цепи при синтезе белков). Она также участвует в реакциях метилирования ДНК, РНК и других важных соединений [2; 6; 8].

Сера активизирует жизнедеятельность клубеньковых бактерий, способствуя фиксации атмосферного азота бобовыми растениями.

При недостатке серы образование белка задерживается, так как аккумулируются непротеиновые соединения. Серное голодание растений приводит к поражению точек роста, молодые верхние листья становятся бледно-зелеными, а окраска жилок листа - светлой [8].

Чернозем выщелоченный Западного Предкавказья относится к почвам с низкой обеспеченностью подвижных форм серы, поэтому применение серосодержащих удобрений может увеличивать урожайность и качество семян сельскохозяйственных культур, в т.ч. сои [7].

Молибден необходим зернобобовым для симбиотической азотфиксации и при восстановлении нитратов. В большинстве случаев с применением молибдена у сои наблюдается повышение урожайности, он по сравнению с другими микроэлементами обладает повышенной отчуждающей способностью. Его хозяйственный вынос (зерно и солома) составляют 60-68 % поглощённого, то есть от 4 до 8 г/га.

Молибден влияет на интенсивность дыхания, активность пероксидазы, синтез хлорофилла и витамин С, фосфорный обмен, улучшает рост боковых корней. Он необходим для преобразования нитратов азота в амидные формы, для синтеза белков важнейших ферментов. В тканях растений сои молибден содержится в меньших количествах, чем другие микроэлементы, и уже при концентрации менее 0,5 мг/кг растения сои ощущают "молибденовое голодание". Оно чаще всего проявляется хлорозом между жилками листьев с дальнейшим отмиранием, побурением листьев, укорочением черешков [1].

Бор оказывает большое влияние на функционирование репродуктивных органов: способствует лучшему прорастанию пыльцы и предотвращает опадение завязей. Он повышает сопротивляемость растений болезням, высоким и низким температурам, что способствует увеличению урожая и улучшению его качества. Установлено положительное влияние этого элемента на засухоустойчивость растений, что наиболее ярко проявляется при недостатке влаги в почве. У обеспеченных бором растений повышается осмотическое давление клеточного сока и сосущая сила листьев [8].

Следует отметить, что чрезмерно высокие дозы бора оказывают токсическое действие на растение и приводят к снижению урожайности сои и в некоторых случаях даже к гибели растений.

Таким образом, отзывчивость растений сои на борные удобрения довольно изменчива и зависит от обеспеченности почв, погодных условий, а также физиологических особенностей сорта.

Целью нашего исследования было установить влияние некорневых подкормок серным, молибденовым и борным удобрениями с разными нормами внесения на урожайность сои и сбор протеина и масла с гектара и дать научно-обоснованные рекомендации по их использованию.

Методика исследований

Исследования проводили в 2012-2014 гг. на Центральной экспериментальной базе (ЦЭБ) ВНИИ масличных культур им. В.С. Пустовойта г. Краснодар. Объектом исследований был среднеспелый сорт сои Вилана, который занимает свыше 50 % площадей под соей в Краснодарском крае.

Почва опытных участков - чернозем выщелоченный слабогумусный сверхмощный легкоглинистый. По агрохимическим показателям чернозем выщелоченный характеризуется высоким содержанием минерального азота, средним содержанием подвижного фосфора, низким содержанием подвижной серы и средним содержанием подвижных форм молибдена и бора. удобрение урожайность соя чернозем

Ниже кратко описаны погодные условия, складывающиеся в течение вегетационного периода сои, в годы проведения исследований.

В 2012 году, несмотря на неравномерность выпадения осадков и длительную атмосферную засуху в июле - начале августа, благодаря выпавшим дождям в критические фазы развития сои был получен урожай на уровне 2,5 т/га и выше.

Условия 2013 года в целом складывались благоприятно для формирования высокого урожая сои. К неблагоприятному погодному фактору 2013 года можно отнести лишь град в конце июля. На экспериментальном участке средняя урожайность была около 1,8 т/га.

Начало вегетационного периода 2014 характеризовалось благоприятными погодными условиями, однако в дальнейшем в наиболее ответственный период формирования семенной продуктивности (конец июля - начало августа) наблюдалась длительная засуха полным отсутствием осадков, поэтому средняя урожайность в опыте была менее 1,7 т/га.

В соответствии с целью исследования были проведены три однофакторных опыта.

В опыте № 1 в качестве серного удобрения использовали сульфат калия.

Схема опыта № 1:

1. Контроль - опрыскивание водой;

2. 250 г/га K₂SO₄ (опрыскивание 0,1%-ым раствором);

3. 500 г/га K₂SO₄ (опрыскивание 0,2%-ым раствором);

4. 1000 г/га K₂SO₄ (опрыскивание 0,4%-ым раствором);

5. 2000 г/га K₂SO₄ (опрыскивание 0,8%-ым раствором).

В опыте № 2 в качестве молибденового удобрения был взял келик молибден.

Схема опыта № 2:

1. Контроль - опрыскивание водой;

2. 125 мл/га келик Мо (опрыскивание 0,05%-ым раствором);

3. 250 мл/га келик Мо (опрыскивание 0,1%-ым раствором);

4. 500 мл/га келик Мо (опрыскивание 0,2%-ым раствором);

5. 1000 мл/га келик Мо (опрыскивание 0,4%-ым раствором).

В опыте № 3 применяли борное удобрение Солюбор ДФ.

Схема опыта:

1. Контроль - опрыскивание водой;

2. 0,5 кг/га Солюбор ДФ (опрыскивание 0,2%-ым раствором);

3. 1,0 кг/га Солюбор ДФ (опрыскивание 0,4%-ым раствором);

4. 2,0 кг/га Солюбор ДФ (опрыскивание 0,8%-ым раствором);

5. 4,0 кг/га Солюбор ДФ (опрыскивание 1,6%-ым раствором).

Повторность опытов четырехкратная, размещение делянок рендомизированное по блокам, общая площадь делянки - 28 м², учетная- 14 м². Технология возделывания - общепринятая для данной зоны возделывания с широкорядным (70 см) способом посева. Некорневые подкормки проводили в вечернее время вручную посредством ранцевого опрыскивателя в начале фазы цветения сои растворами удобрений согласно схемам опытов. Расход рабочей жидкости - 250 л/га.

Учет урожая осуществлялся селекционным комбайном Винтерштайгер. Урожайные данные приводились к 100 % чистоте и 14 % влажности. Перед уборкой урожая с закрепленных стационарных площадок отбирали растения для определения элементов структуры урожая в соответствии с разработанной во ВНИИМК методикой [4].

Анализ биохимических показателей семян сои - содержание масла и белка проводился методом инфракрасной спектрометрии на анализаторе NIR System-4500 в лаборатории биохимии ВНИИМК.

Содержание нитратного азота определяли методом Грандваль-Ляжу, аммонийного азота - с реактивом Несслера, подвижного фосфора - методом Чирикова. Подвижные формы серы извлекали из почвы хлористым калием, молибдена - оксалатным буферным раствором с рН 3,3, бора - водная вытяжка, а затем определяли их содержание на атомно-абсорбционном спектрофотометре (в соответствии с методикой М-МВИ-80-2008).

Результаты и обсуждение

Анализ данных по структуре урожая, представленных в таблице 1, показывает, что изучаемые дозы серного удобрения по-разному влияли на изучаемые признаки.

В целом, в среднем за 2012-2014 гг. количество бобов в опыте колебалось от 996 до 1101 шт./м², а семян - 1947-2088 шт./м². Наибольшая семенная продуктивность была сформирована в варианте 250 г/га K₂SO₄ (260,9 г/м²) благодаря увеличению количества бобов на 10,5 % и семян - на 7,2 %.

Таблица 1 - Влияние некорневых подкормок серным удобрением на структуру урожая сои, ЦЭБ ВНИИМК, г. Краснодар, 2012-2014 гг.

Высота растений по всем дозам обработки серным удобрением имела четкую тенденцию к увеличению, чем в контрольном варианте (на 1,9-3,1 %), хотя разница была меньше НСР₀₅. Общая биомасса в изучаемых дозах серного удобрения при некотором увеличении семенной продуктивности не изменялась, поэтому доля хозяйственно полезной части (семян) в общей биомассе была выше (на 0,02-0,03) по сравнению с контролем.

Также необходимо отметить, что существенного влияния на массу 1000 семян изучаемые дозы серного удобрения не оказали, можно лишь отметить снижение на 3,0 % этого показателя в дозе 2000 г/га.

Разные дозы молибденового удобрения также оказывали влияние на элементы структуры урожая сои (таблица 2).

Количество бобов с 1м² в этом опыте составляло от 961 до 1016 шт., а семян - от 1925 до 1991 шт. В вариантах 125 и 250 мл/га количество бобов было больше, чем в контрольном (на 32 и 40 шт./м² соответственно), и семян (на 59 и 66 шт./м² соответственно). Однако, семенная продуктивность и масса 1000 семян в опыте изменялась незначительно.

Таблица 2 - Влияние некорневых подкормок молибденовым удобрением на структуру урожая сои, ЦЭБ ВНИИМК, г. Краснодар, 2012-2014 гг.

Влияние некорневых подкормок борным удобрением на структуру урожая приведено в таблице 3.

Таблица 3 - Влияние некорневых подкормок борным удобрением на структуру урожая сои, ЦЭБ ВНИИМК, г. Краснодар, 2012-2014 гг.

Количество бобов с 1м² в этом опыте в среднем было 965-1053 шт., а семян - от 1907 до 2017 шт. При этом, в вариантах некорневой подкормки борным удобрением в дозах 0,5 и 1,0 кг/га количество бобов и семян достоверно превышало контроль на 7,2-8,3 % и 4,0-5,8 % соответственно, что подтверждает мнения авторов [1; 8] о повышении завязываемости бобов у сои под действием борных удобрений. Вместе с этим, масса 1000 семян при обработке была меньше, чем в контрольном варианте на 3,6-4,0 %, и семенная продуктивность в целом была близкой к контролю.

Интегральным показателем эффективности того или иного агроприема является урожайность. Так как соя - белково-масличная культура, то важнейшими показателями, которые характеризуют её продуктивность, являются сборы протеина и масла с гектара. Эти данные по нашему исследованию приведены в таблицах 4, 5 и 6.

Применение некорневой подкормки сульфатом калия способствовало увеличению урожайности на 0,07-0,13 т/га. Наиболее эффективной дозой была 250 г/га (прибавка 6,6 %). Также увеличение урожайности и некоторое повышение содержания белка в семенах сои (на 0,2-0,3 %) позволил получить больший по сравнению с контролем сбор протеина с гектара на 3,8-7,4 %. Средний сбор масла также имел тенденцию к увеличению (на 15,1-22,6 кг/га) под действием серного удобрения.

Таблица 4 - Продуктивность сои в зависимости от дозы применения серного удобрения, ЦЭБ ВНИИМК, г. Краснодар, 2012-2014 гг.

Наиболее эффективной при обработке молибденовым удобрением была доза 250 мл/га (прибавка 0,10 т/га). Урожайность от применения других доз келик молибдена также имела тенденцию к увеличению (на 2,0-4,5 %).

Экзогенное воздействие на растения сои молибденового удобрения способствует активизации фермента нитратредуктазы, благодаря которому нитратные формы азота в растительном организме более интенсивно переходят в амидные с дальнейшим образованием аминокислот и протеина, которые накапливаются в репродуктивных органах. Это подтверждает сбор протеина в нашем исследовании под влиянием некорневой подкормки келик молибден. Во всех изучаемых дозах прибавка составила от 23,6 до 45,8 кг/га. Сбор масла с гектара был близок к контролю.

Таблица 5 - Продуктивность сои в зависимости от дозы применения молибденового удобрения, ЦЭБ ВНИИМК, г. Краснодар, 2012-2014 гг.

Урожайность при использовании борного удобрения в дозе 0,5 кг/га в среднем за 3 года имела тенденцию к увеличению (прибавка 0,08 т/га), однако наибольший эффект от действия этого микроудобрения проявился в засушливый 2014 год, когда прибавка урожая составила 0,26 т/га. Остальные дозы борного удобрения были менее эффективны.

Таблица 6 - Продуктивность сои в зависимости от дозы применения борного удобрения, ЦЭБ ВНИИМК, г. Краснодар, 2012-2014 гг.

В варианте 0,5 кг/га также повышался за счет увеличения урожайности сбор протеина на 29,3 кг/га.

Выводы

Установлено положительное влияние серного удобрения на количество бобов и семян с 1 м², а также высоты растений. Наиболее эффективной дозой некорневой подкормки сульфатом калия оказалась 250 г/га, применение которой обеспечило прибавку урожая на уровне 0,13 т/га, а также сборов белка и масла (на 52,9 и 21,1 кг/га соответственно).

Некорневая подкормка молибденовым удобрением также положительно влияла на увеличение количества бобов и семян на растениях сои с 1 м². Урожайность в варианте 250 мл/га была больше, чем в контроле на 0,10 т/га при увеличении сбора протеина на 45,8 кг/га.

Использование борного удобрения солюбор ДФ в среднем за 3 года способствовало существенному увеличению количества бобов и семян и некоторой прибавки урожайности (в варианте 0,5 кг/га на 0,08 т/га), однако действие этого удобрения особенно проявилось в засушливом 2014 году, когда прибавка составила 0,26 т/га.

Литература

1. Адамень Ф.Ф., Вергунов В.А., Лазер П.Н., Вергунова И.Н. Агробиологические особенности возделывания сои в Украине. - Киев: Аграрна наука, 2006. - 456 с.

2. Аристархов А.Н. Агрохимия серы. - Москва, 2007. - 272 с.

3. Баранов В.Ф., Кочегура А.В., Лукомец В.М. Соя на Кубани. - Краснодар, 2009. - 321 с.

4. Лукомец В.М., Тишков Н.М., Баранов В.Ф., Пивень В.Т., Уго Торо Корреа, Шуляк И.И. Методика проведения полевых агротехнических опытов с масличными культурами. - Краснодар, 2010. - 328 с.

5. Лукомец В.М., Кочегура А.В., Баранов В.Ф., Махонин В.Л. Соя в России - действительность и возможность. - Краснодар, 2013. - 100 с.

6. Слюсарев В.Н. Сера в почвах Северо-Западного Кавказа (агроэкологические аспекты). - Краснодар: КубГАУ, 2007. - 230 с.

7. Тишков Н.М., Дряхлов А.А., Слюсарев В.Н. Применение серосодержащих удобрений под масличные культуры на черноземах выщелоченных // Научн.-техн. бюл. ВНИИ масличных культур, 2014. - Вып. 2. - С. 124-130.

8. Шеуджен А.Х. Биогеохимия. - Майкоп, 2003. - 1027 с.

Размещено на Allbest.ru